本发明专利技术公开了一种抗菌聚丙烯发泡材料及制备方法。包括共混的以下组分：高熔体强度聚丙烯，100重量份；聚胍/聚硅酸盐复合抗菌剂，0.1～10重量份，发泡剂，2～15重量份。高熔体强度聚丙烯，具有以下特征：(1)熔融指数(190℃/2.16kg)为1.0-10g/min；(2)分子量分布Mw/Mn＝6-20；(3)分子量大于500万级分的含量大于或等于0.8wt％；(4)Mz+1/Mn大于或等于70；方法包括：组分熔融共混后制得。本发明专利技术的抗菌聚丙烯发泡材料非交联、泡孔均匀、抗菌效果显著。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子领域，进一步地说，是涉及。
技术介绍
发泡材料与其他塑料相比，具有质轻、隔热、隔音、缓冲、比强度高、价格低廉等显著优点，适合在包装业、农业、交通运输业、军事工业及航天工业等多种领域应用。目前，世界上用量最大的发泡材料主要是以下三种聚氨酯(PU)发泡材料，聚苯乙烯(PS)发泡材料，聚乙烯(PE)发泡材料。PU发泡材料在发泡过程中会产生对人体有害的异氰酸酯残留物，且发泡材料无法回收；PS泡沫材料废弃物体积大、不腐烂、难回收，对周围环境不可避免地造成“白色污染”;PE发泡材料力学性能比较低，耐热性不高，不易降解。与上述三种发泡材料相比，PP发泡材料具有以下突出的优点优良的耐热性，通常的PS发泡材料最高使·用温度约80°C，PE发泡材料使用温度也很少超过100°C。而PP发泡材料的最高使用温度达130°C。良好的高温下的制品尺寸稳定性，PS发泡材料在105°C以上使用时，发生软化和变形，PE发泡材料也很少在100°C以上使用，而PP发泡材料的维卡软化点温度比较高，达到160°C，因此可以在高温环境中使用。PP的力学性能优良，PP的弯曲模量高，因此PP发泡材料的静态载荷能力优于PE发泡材料，另一个方面，PP的玻璃化温度低于室温，其中的无定形区在室温下处于高弹态，而无定形PS在室温下处于玻璃态，因此PP发泡材料的冲击性能优于PS发泡材料。良好的环境友好性与PS发泡材料相比，PP发泡材料在燃烧时没有毒气放出；且PP分子上含有侧甲基，易于发生β降解，便于回收利用。PP发泡材料还具有优良的耐化学腐蚀性，适宜和柔顺的表面性能，优异的的微波性能等。近来，高熔体强度聚丙烯(HMSPP)被认为是制造聚丙烯发泡材料的最有利的基础树脂。与通用聚丙烯相比，高熔体强度聚丙烯在熔化状态下具有较高延展和剪切粘度。当制造发泡片材时，该特性尤为重要，由于减压作用下的气泡膨胀阶段这种高熔体强度允许聚合物支撑泡沫的整个蜂窝状结构，减少气泡合并等相关的问题，特定流变能力允许在泡沫膨胀过程中的气泡的稳定增加。制备高熔体强度的聚丙烯方法通常是通过多个反应器制备宽分子量分布聚丙烯或用茂金属催化剂原位聚合得到长支链聚丙烯，从而提高最终聚合物的熔体强度。其中，采用多个串联的反应器制备宽分子量分布聚丙烯是最为常用的，其通常是在选择不同的氢气量、不同的共聚单体，即有利于生产不同分子量聚合物的不同反应器中通过串联聚合得到宽分子量分布(MWD)的聚丙烯，例如其中一种反应器有利于生产较高分子量的聚合物，而另一种反应器则有利于生产较低分子量的聚合物。为了获得最好的丙烯聚合物的性能，优化的聚合物产物应含有一定量的很高分子量聚合物和一定量的低分子量聚合物。近年来，随着人民生活水平的提高和卫生意识的增强，对各种抗菌材料制品的需求不断增加，其中抗菌塑料制品占很大的比重，各种生活制品，包括冰箱、空调、各种食品容器、包装袋、洗衣机、玩具制品、吸尘器等等，都使用了各种不同的热塑性抗菌塑料，PP发泡制品的抗菌水平也有了较高的要求。抗菌塑料的制备，主要是通过在塑料造粒过程中加入一定量的抗菌剂来实现。抗菌剂的种类很多，包括无机类抗菌剂、有机类抗菌剂两大类，无机类包括Ag，Zn-沸石、Ag，Zn-磷酸锆盐，Ag，Zn-水溶性玻璃等，有机类包括季胺盐类、季膦盐类、咪唑类、吡啶类、有机金属类等等。无机类抗菌剂和有机类各有优缺点 ，无机类耐热性较高，但存在Ag系抗菌剂易变色的缺点，且用量相对较大，成本较高；有机类抗菌剂杀菌效率较高，添加量较少，但存在耐热性差，易析出，安全性低等缺点。
技术实现思路
为解决现有技术中出现的问题，本专利技术提供了一种抗菌聚丙烯发泡材料，以聚胍/聚硅酸盐为组分、多步本体聚合法高熔体强度聚丙烯为基础树脂的组分共混捏合，并利用化学发泡法通过挤出机加工成型得到一种符合环保要求的可循环利用、非交联、泡孔均匀、物理耐热性高、生产成本低、表面光滑且适合连续化规模生产的抗菌聚丙烯发泡材料。本专利技术的目的之一是提供一种抗菌聚丙烯发泡材料。包括共混的以下组分高熔体强度聚丙烯，100重量份；聚胍/聚娃酸盐复合抗菌剂，O. I 10重量份,优选O. 2 3重量份,更优选O. 5 I重量份；发泡剂,2 15重量份,优选2 10重量份,更优选2 5重量份；本专利技术所述高熔体强度聚丙烯，具有以下特征(I)熔融指数(190 °C /2. 16kg)为 I. O-lOg/min,优选为 I. 6_6g/min,更优选为2.5_6g/min ；(2)分子量分布 Mw/Mn = 6-20 ;优选 9. 0-16. O ；(3)分子量大于500万级分的含量大于或等于O. Swt %，优选大于或等于1.0Wt%，更优选大于或等于I. 5wt% ；(4)MZ+1/Mn大于或等于70，优选大于或等于80 ；优选地，所述高熔体强度聚丙烯的分子量小于5万级分的含量大于或等于15. 0wt%，小于或等于40%，更优选大于或等于17. 5wt%，小于或等于30%。以上所述的高熔体强度聚丙烯，其熔体强度可以大于O. 8牛顿，甚至可超过2. 2牛顿，主要可用于制备发泡制品、双向拉伸薄膜、热成形制品及吹塑制品。所述的高熔体强度的聚丙烯是通过以下方法实现的在串联操作的不同丙烯聚合反应阶段中，根据不同分子量级分的要求，通过控制Ziegler-Natta催化剂体系中外给电子体组分在不同反应阶段的种类和比例，优选地结合分子量调节剂用量的控制，可制备具有宽分子量分布、并含有极高分子量级分的聚丙烯，具有很好的力学性能，特别是具有很高的熔体强度。包括在两个或两个以上的串联操作的反应器中，进行两阶段或两阶段以上丙烯均聚合反应第一阶段=Ziegler-Natta催化剂存在下，聚合温度下，较低的氢气含量(小于等于300ppmV)或无氢气，进行丙烯的均聚合反应，得到MFR为O. 01-0. 3g/10min,所述的Ziegler-Natta催化剂基本上是以下组分的反应产物，(I) 一种以镁、钛、卤素和内给电子体为主要组分的固体催化剂组分、(2) —种有机铝组分、(3)第一外给电子体组分；其中组分⑴与组分⑵之间的比例以铝/钛比计为10 500(重量比)；有机铝⑵与第一外给电子体组分间的比例为10 150(重量比)。第二阶段在第一阶段反应生成物的基础上，氢气存在下，加入第二外给电子体组分进行丙烯的均聚合反应，最终聚合物的MFR为O. l-10g/min ;补入第二外给电子体组分的量按第一阶段加入的有机铝组分的量确定，有机铝组分与第二外给电子体组分间的比例为I 50 (重量比)。其中第一外给电子体组分如R1nSi (OR2)4^n所示，式中R相同或不同，为C3-C6支化的或环状的脂族基团A2SC1-C3直链脂族基团，例如甲基、乙基或丙基；11为I或2。其中第二外给电子体组分如通式R3nSi (OR4)4^n所示，式中η为O或I或2，R3和R4 为相同或不同的C1-C3直链脂族基团；或如通式为R5R6Si (0R7) 2所示，通式中R7为C1-C3直链脂族基团，R5为C1-C3直链脂族基团，R6为C3-C6支化的或环状的脂族基团。第一阶段与第二阶段的氢气加入量以最终熔融指数的要求来控制。其中第一阶段与第二阶段的产率比为30 70 70本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抗菌聚丙烯发泡材料，其特征在于包括共混的以下组分：高熔体强度聚丙烯，？？？？？？？100重量份；聚胍/聚硅酸盐复合抗菌剂，0.1～10重量份；发泡剂，？？？？？？？？？？？？？？？？？2～15重量份；所述高熔体强度聚丙烯，具有以下特征：(1)熔融指数(190℃/2.16kg)为1.0？10g/min；(2)分子量分布Mw/Mn＝6？20；(3)分子量大于500万级分的含量大于或等于0.8wt％；(4)Mz+1/Mn大于或等于70；所述聚胍/聚硅酸盐复合抗菌剂，是由水溶性聚胍无机酸盐或有机酸盐水溶液和水溶性硅酸盐水溶液混合后，加入水溶性金属盐水溶液得到的，所述的水溶性聚胍无机酸盐或有机酸盐与水溶性硅酸盐摩尔比为10∶1～1∶50，水溶性硅酸盐与水溶性金属盐摩尔比为5∶1～1∶3；所述发泡剂为偶氮类发泡剂、亚硝基类发泡剂或酰肼类发泡剂中的一种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭鹏，吕明福，张师军，高达利，徐凯，徐萌，吕芸，杨庆泉，陈力，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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